本书围绕场地污染土壤重金属长效固定与资源化利用的实际需求，从基于矿物晶体结构的重金属固定理论入手，介绍高温和常温下重金属晶体结构化固定技术，系统阐述场地污染土壤重金属固化处置的工艺流程，并详细分析结构化固定修复后土壤的再利用情景，以及再利用过程环境风险评估。此外，本书还具体展示实际地块土壤修复和资源化利用的案例。
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表层地球系统金属元素境行为及调控、土壤污染控制与修复2019.9-至今 华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心 主任
2017.4-至今 农田土壤污染防控与修复技术国家工程实验室 副主任
2002.5-至今 广东省科学院生态环境与土壤研究所，副所长，所长
任中国土壤学会副理事长，农业农村部国家农产品产地重金属污染综合防治协同创新联盟副理事长
目录
第1章绪论1
1.1工业污染场地现状及其危害1
1.2场地重金属污染土壤修复技术概述5
1.2.1固化/稳定化技术5
1.2.2化学氧化/还原技术8
1.2.3热解析技术9
1.2.4土壤淋洗/萃取技术10
1.2.5植物修复技术13
1.2.6微生物修复技术16
1.2.7动物修复技术18
1.2.8电动修复技术18
1.2.9联合修复技术19
1.3国内外场地修复技术现状20
1.4污染土壤修复工厂22
1.5场地重金属污染土壤修复存在的问题25
1.6场地重金属污染土壤资源化利用技术进展27
第2章重金属矿物晶体结构化固定理论与过程29
2.1含重金属矿物及其晶体结构化固定理论29
2.1.1含重金属矿物及其结构特性30
2.1.2重金属晶体结构化固定理论33
2.2优选特定矿物的晶体结构化固定理论34
2.2.1尖晶石矿物相34
2.2.2铝基和铁基相关矿物相35
2.2.3硅基和磷基相关矿物相36
2.3重金属矿物晶体结构化固定过程39
2.3.1固定过程中矿物相结构的演变39
2.3.2固定过程中矿物相微观形貌的变化41
2.4矿物晶体结构化固定重金属的浸出行为42
2.4.1尖晶石结构的浸出行为43
2.4.2长石结构的浸出行为44
2.4.3磷灰石结构的浸出行为44
2.4.4其他矿物相结构的浸出行为45
第3章重金属晶体结构化固定技术46
3.1重金属固化技术46
3.2重金属高温固化48
3.2.1玻璃固化49
3.2.2水泥窑协同处置49
3.2.3陶粒固化50
3.2.4高温结构固化51
3.3重金属双重固定（玻璃陶瓷固化）51
3.3.1玻璃陶瓷固化研究进展52
3.3.2天然矿物双重固定52
3.3.3铬渣双重结构固定53
3.4重金属高温结构化固定技术参数55
3.4.1原料组成及比例55
3.4.2处理温度55
3.4.3保温时间56
3.4.4高温处理氛围57
3.5土壤多金属复合污染的固定57
3.5.1尖晶石同步结构化固定58
3.5.2锌铬协同固定59
3.5.3土壤多金属协同固定63
第4章常温结构固化技术64
4.1矿物结构转变耦合重金属固化64
4.1.1矿物结构转变概述65
4.1.2矿物结构转变固化重金属69
4.2重金属的沉淀与共沉淀固定73
4.2.1酸性矿山废水中重金属的沉淀与共沉淀73
4.2.2常见土壤矿物作用下重金属的沉淀与共沉淀77
4.3常温压制钝化技术79
4.3.1免烧砖主要使用材料80
4.3.2处理过程及工艺81
4.3.3成型压力的影响83
4.3.4重金属的钝化机理83
4.3.5产物结构及重金属浸出性能84
第5章场地重金属污染土壤高温结构化固定处置88
5.1高温结构化固定处置工艺88
5.1.1污染土壤组分分析89
5.1.2重金属结构化固定理论可行性试验90
5.1.3重金属结构化固定小试试验91
5.1.4污染土壤挖掘运输92
5.1.5固化处理场建设要求93
5.1.6所需设备要求94
5.1.7以黏土为基质的污染土壤重金属高温结构化固定制砖技术路线95
5.2高温结构化固定处置技术参数97
5.2.1原料混合97
5.2.2陈化过程98
5.2.3成型方式99
5.2.4坯体干燥工艺99
5.2.5高温处理过程100
5.3场地重金属污染土壤固定处置效果评价101
5.4资源化处置产品的应用103
5.5重金属污染土壤高温结构化固定制砖过程安全控制104
5.5.1挖掘与运输过程中的安全控制104
5.5.2煅烧制砖过程中污染土壤的储存管理105
5.5.3煅烧处理过程中排放物的分析与监测105
第6章结构化固定修复后土壤再利用情景107
6.1污染场地修复后土壤再利用概述108
6.1.1修复后土壤再利用现状109
6.1.2修复后土壤的特点112
6.1.3修复后土壤再利用方式分析113
6.2修复后土壤建材再利用115
6.2.1水泥窑协同处置115
6.2.2修复后土壤制备陶粒119
6.2.3修复后土壤制砖121
6.3修复后土壤下填再利用123
6.3.1国内外研究现状123
6.3.2我国下填土再利用相关标准124
6.3.3下填土再利用技术难点125
6.3.4修复后土壤下填利用的安全性125
6.4修复后土壤绿化土再利用127
6.4.1园林绿化再利用难点127
6.4.2园林绿化再利用相关建议130
第7章污染场地修复后土壤再利用过程环境风险评估132
7.1重金属污染土壤修复后风险评估研究进展132
7.1.1国际常用浸出毒性评估方法133
7.1.2国内常用浸出毒性评估方法136
7.1.3现有浸出毒性评估方法存在的问题137
7.2重金属污染土壤修复后风险评估程序137
7.2.1修复后土壤风险评估的基础理论138
7.2.2修复后土壤风险评估的工作程序139
7.2.3修复后土壤风险评估的概念模型140
7.3修复后土壤建材化利用环境风险评估案例141
7.3.1修复后土壤建材化利用环境风险产生情景模拟141
7.3.2修复后土壤建材化利用环境风险评估模型构建143
7.3.3修复后土壤建材化利用的生态风险和人体健康风险149
7.4修复后土壤路基下填利用环境风险评估案例154
7.4.1修复后土壤路基下填利用环境风险产生情景模拟154
7.4.2修复后土壤路基下填利用环境风险评估模型构建156
7.4.3修复后土壤路基下填利用的地下水风险160
第8章场地重金属污染土壤资源化利用技术案例应用163
8.1广东某地块重金属污染修复工程163
8.1.1污染概况163
8.1.2处置方案简介164
8.1.3重金属结构化固定理论可行性试验164
8.1.4基于黏土的重金属固定小试试验166
8.1.5工程实施流程167
8.2某废弃电镀工业场地重金属污染修复工程173
8.2.1污染概况174
8.2.2目标地块概况174
8.2.3重金属结构化固定理论可行性试验175
8.2.4工程实施流程176
8.3小结178
参考文献179
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